package com.bbz.core.sortalgorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * 类别：选择排序
 * 
 * (2)堆排序

1、基本思想：

　　堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。

　　堆的定义下：具有n个元素的序列 （h1,h2,…,hn),
	当且仅当满足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1） (i=1,2,…,n/2)时称之为堆。
		在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项（大顶堆）。
			完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。

　　	思想：初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储序，
	使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。
	然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点的堆，并对它们作交换，最后得到有n个节点的有序序列。
	从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。
	一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。
 * @author binbin.a.zhang
 *
 */
public class HeapSort {
	 public static void main(String[] args)
	    {
	        int[] a = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64 };
	        int arrayLength = a.length;
	        // 循环建堆
	        for (int i = 0; i < arrayLength - 1; i++)
	        {
	            // 建堆
	            buildMaxHeap(a, arrayLength - 1 - i);
	            // 交换堆顶和最后一个元素
	            swap(a, 0, arrayLength - 1 - i);
	            System.out.println(Arrays.toString(a));
	        }
	    }

	    // 对data数组从0到lastIndex建大顶堆
	    public static void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex)
	    {
	        // 从lastIndex处节点（最后一个节点）的父节点开始
	        for (int i = (lastIndex - 1) / 2; i >= 0; i--)
	        {
	            // k保存正在判断的节点
	            int k = i;
	            // 如果当前k节点的子节点存在
	            while (k * 2 + 1 <= lastIndex)
	            {
	                // k节点的左子节点的索引
	                int biggerIndex = 2 * k + 1;
	                // 如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在
	                if (biggerIndex < lastIndex)
	                {
	                    // 若果右子节点的值较大
	                    if (data[biggerIndex] < data[biggerIndex + 1])
	                    {
	                        // biggerIndex总是记录较大子节点的索引
	                        biggerIndex++;
	                    }
	                }
	                // 如果k节点的值小于其较大的子节点的值
	                if (data[k] < data[biggerIndex])
	                {
	                    // 交换他们
	                    swap(data, k, biggerIndex);
	                    // 将biggerIndex赋予k，开始while循环的下一次循环，重新保证k节点的值大于其左右子节点的值
	                    k = biggerIndex;
	                }
	                else
	                {
	                    break;
	                }
	            }
	        }
	    }

	    // 交换
	    private static void swap(int[] data, int i, int j)
	    {
	        int tmp = data[i];
	        data[i] = data[j];
	        data[j] = tmp;
	    }
}
